Wybrane aspekty bezpieczeństwa organizacji ruchu drogowego z sygnalizacją świetlną

Jednym z najważniejszych aspektów bezpieczeństwa ruchu drogowego na skrzyżowaniach wyposażonych w sygnalizację świetlną jest zatwierdzony program sygnalizacyjny. Przed jego zatwierdzeniem, w projekcie organizacji ruchu z sygnalizacją świetlną należy m.in. zaprojektować wydajny program sygnalizacyjny wraz z właściwym doborem tzw. czasów międzyzielonych oraz czasów opóźnień uruchamiania grup nadrzędnych względem grup podporządkowanych. Czasy te separują w czasie ze sobą strumienie kolizyjne o dopuszczalnym i niedopuszczalnym jednoczesnym zezwoleniu na ruch. Projektowanie programu sygnalizacyjnego odbywa się w oparciu o szczegółowe warunki techniczne dla sygnałów drogowych i warunki ich umieszczania na drogach. W tych przepisach zawarta jest metoda określenia minimalnych czasów międzyzielonych wraz z podaniem podstawowych parametrów rozpatrywanych rodzajów strumieni ruchu. Praktycznym problemem jest natomiast brak metodyki określenia właściwych trajektorii strumieni ruchu oraz wyznaczania ich punktów kolizyjnych na zasadniczej płaszczyźnie skrzyżowania, w tym w szczególności o skomplikowanej geometrii o organizacji ruchu. Brak jest też metody określenia właściwego doboru prędkości strumieni ruchu, opierając się wyłącznie o wskazanie „z uwzględnieniem uwarunkowań lokalnych”, co ma szczególne znaczenie w przypadku relacji skrętnych na skrzyżowaniach. Brak jest również metody wyznaczania czasów opóźnień grup nadrzędnych względem podporządkowanych.
Mając powyższe na uwadze, w działaniu badawczym realizowane będą pilotażowe badania zachowań uczestników ruchu drogowego sterowanego sygnalizacją świetlną w aspekcie jego bezpieczeństwa. Ideą jest, aby automatycznie rejestrowane dane o natężeniu ruchu drogowego oraz bieżącym scenariuszu sterowania ruchem drogowym skonfrontować z rzeczywistymi zachowaniami uczestników ruchu drogowego. Do tego celu posłużyć mają, po pierwsze: zarejestrowany materiał wideo, który nagrywany będzie za pośrednictwem dronów znajdującym się nad obiektem badań (w zwisie nad skrzyżowaniem). Ścieżka wideo zostanie następnie przetworzona przez specjalnie do tego celu zbudowany algorytm „uczenia maszynowego”.
Analizom podlegać będą zatem rzeczywiste trajektorie i prędkości pojazdów poruszających się po zasadniczej tarczy skrzyżowania, w tym w obszarach potencjalnych punktów kolizji wyznaczanych przez przecięcia tych trajektorii, w okresie szczytów komunikacyjnych. Na ich podstawie zostanie przeprowadzona próba opracowania i oceny metodyki wyznaczania trajektorii strumieni kolizyjnych wraz z doborem ich prędkości – w zależności od parametrów geometrii skrzyżowania. Poprzez to możliwe stanie się wypracowanie dalszych wniosków służących możliwym korektom obecnej metody obliczeń czasów międzyzielonych, w tym w szczególności w aspekcie doboru prędkości par strumieni kolizyjnych. Możliwe stanie się też profesjonalne opracowanie metody wyznaczania czasów opóźnień uruchamiania grup nadrzędnych względem podporządkowanych.
Badanie pilotażowe będzie próbą implementacji tzw. technologii „Big Data” w obszarze inżynierii ruchu drogowego. Wiele bowiem zjawisk z obszarów badawczych wyżej wymienionych dziedzin charakteryzuje się małą częstością występowania. Przykładowo, jedną z obecnie najczęściej stosowanych charakterystyk o poziomie zagrożenia jest statystyka zdarzeń drogowych. Są to jednak zjawiska stosunkowo rzadkie w danej próbie (np. w odniesieniu do pracy przewozowej). Zastosowanie zaś nowych metod wykorzystujących automatyczną analizę wielkich zbiorów danych, pozwalających określić szczegółowo trajektorię i prędkość dowolnej liczby użytkowników infrastruktury drogowej, może wprowadzić do powszechnego stosowania nowej statystyki, chociażby w odniesieniu do ich niebezpiecznych zachowań.
Wszystkie efekty prac mają na celu poprawę bezpieczeństwa ruchu drogowego w zakresie skrzyżowań z sygnalizacją świetlną. Redukcja poziomu zagrożenia użytkowników infrastruktury drogowej możliwa będzie nie za pomocą bezpośrednich zmian w zachowaniach transportowych kierowców i pieszych, ale za pomocą pośredniego wpływu na te zachowania wynikające ze zmian organizacji ruchu drogowego. Poprzez to wyeliminować powinno się spory, w ocenie badacza, procent tzw. „praprzyczyn” konfliktów i zdarzeń drogowych, które wprost determinują, wzmagają lub prowokują do nieprawidłowych zachowań uczestników ruchu drogowego.